CN106869198B - 一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法 - Google Patents

一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法。首先对陷空区所在地的天然地基土进行加固，增强地基土的整体性和承载能力，在原杆塔基础上增设井字梁，通过植筋进行连接，增强基础的整体刚度，提高其在地基发生不均匀沉降后的调节能力。该方法具有结构简单，可操作性高，施工方便，兼顾经济性等优点，适用于松散土质下需要增强原基础的各种场合。

Description

一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法
【技术领域】
本发明属于基础加固的技术领域，特别是涉及一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法。
【背景技术】
杆塔基础采用混凝土浇筑而成，用于对上部杆塔进行固定。煤矿采空区是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭或煤矸石等开采完成后留下的空洞或空腔。因煤矿开采过程，需要将地下煤炭资源开采运走，一般会在掘进过程中，采用类似道路上过山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位置到煤矿井口间的隧道，一般会将开采过程中遇到的矿石、煤炭等运送到地面，以便形成合理的运送和开采作业面，随着煤炭和其他矿石的不断运出，地下形成了这样煤炭采空区。已经开采过的地表有不均匀沉陷，因而综采面在经过采煤作业后，将引起相关高压输电杆塔地基产生不同程度不同形式的塌陷变形，给线路的安全运行造成跳闸、倾斜甚至倒塌、断线、大面积停电等的严重后果威胁。煤炭采空区经过一段时间后会形成塌陷，对采煤塌陷区进行综合治理普遍认为是一个世界难题。为了消除指定采煤区上高压输电线路的安全隐患，保证煤炭的正常运输，同时在兼顾经济性的前提下，亟需要对上述受采煤影响的相关线路和杆塔基础进行改造、加固。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，从杆塔的加固、地基的加固和基墩的加固三个方面提出加固改造方案。
本发明采用以下技术方案：
一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，包括以下步骤：
S1、在四个第一基墩围成的正方形区域内设置第二旋喷桩进行加固，在所述正方形区域外设置第一旋喷桩进行加固，完成地基加固；
S2、将四个所述第一基墩上设置的杆塔原基础通过梁围成井字梁结构并配筋；
S3、将步骤S所述井字梁的端头做成T字形结构并配筋，将所述端头放置在第二基墩上；
S4、在所述第二基墩下铺设混凝土垫层，完成基墩加固；
S5、在所述端头下部设置支点，在所述端头的翼缘下方设置千斤顶，通过在翼缘和支点之间添加顶升设备来调节高度。
进一步的，步骤S1中，所述第一旋喷桩和第二旋喷桩等间距排布，所述第二旋喷桩设置在地下。
进一步的，步骤S2中，所述井字梁和第一基墩通过植筋进行刚性连接。
进一步的，步骤S3中，所述端头设置有两个翼缘，每个所述翼缘长700～1000mm，宽200～400mm，高300～500mm。
进一步的，步骤S3中，所述第二基墩为阶梯型底板，每级高300～400mm，较上一级宽300～400mm。
进一步的，步骤S3中，所述端头和第二基墩分离，中间设置50～100mm的空隙。
进一步的，步骤S4中，所述垫层为100mm厚的C15混凝土。
进一步的，步骤S4中，所述垫层比第二基墩的长和宽均长200～300mm。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明利用井字梁加固杆塔基础对松散土质下陷空区进行加固的方法，首先对陷空区所在地的天然地基土进行加固，通过在第一基墩围成的正方形区域内外设置旋喷桩完成对地基的加固，旋喷桩加固地基能够增强地基土的整体性和承载能力，在原杆塔基础上增设井字梁，通过在基墩四周增加井字形梁将其连成一个整体，井字梁加固杆塔基础能将基墩连成整体，通过植筋进行连接，增强基础的整体刚度，提高其在地基发生不均匀沉降后的调节能力，对已经倾斜的杆塔，采取合理的措施，消除杆塔构件内部的次生弯矩，同时能够适当提高杆塔的整体强度和抗弯能力，井字梁端部设计为T形，下设顶升设备，能够增加井字形梁在地基发生不均匀沉降后的调节能力。
进一步的，第一旋喷桩和第二旋喷桩等间距排布，可以保证受力均匀。
进一步的，端头设置两个翼缘，可以分开调整倾斜。
进一步的，第二基墩为阶梯型底板结构，方便施工。
进一步的，端头和第二基墩分离设置，第二基墩可作为端头调平顶升设备的持力点。
进一步的，垫层可以起到找平、隔离和过度的作用。
综上所述，本发明结构简单，可操作性高，施工方便，兼顾经济性等优点，适用于松散土质下需要增强原基础的各种场合。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本发明的旋喷桩平面布置图；
图2为本发明的井字梁平面布置图；
图3为本发明的剖面图；
图4为本发明井字梁侧视图；
图5为本发明井字梁配筋图；
图6为本发明井字梁端头翼缘配筋图。
其中，1.杆塔原基础；2.第一基墩；3.第一旋喷桩；4.第二旋喷桩；5.井字梁；6.端头；7.第二基墩；8.翼缘；9.垫层。
【具体实施方式】
本发明一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法主要从三个方面提出加固改造方案：杆塔的加固、地基的加固和基墩的加固。
其中，杆塔的加固：地基起顶或沉陷对塔杆的影响集中于基墩，对塔杆影响有限，故针对塔杆的加固不作为重点，对于已经倾斜的杆塔仅采取某些合理措施。
地基的加固：通过旋喷桩来实现。旋喷桩的施工范围为四个基墩的周围和四个基墩围成的正方形区域。
基墩的加固：通过在基墩四周增加井字形梁将其连成一个整体，井字形梁和原有基墩通过植筋进行刚性连接。
请参阅图1至图6所示，本发明公开了一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，包括以下步骤：
S1、首先对陷空区所在地的天然地基土进行加固，在四个第一基墩2围成的正方形区域内设置第二旋喷桩4进行加固，在所述正方形区域外设置第一旋喷桩3进行加固，完成地基加固；
旋喷桩的施工范围为四个第一基墩2的周围和四个基墩围成的正方形区域，第二旋喷桩4表示无法升到地表的旋喷桩，第一旋喷桩3表示其他位置的旋喷桩。
S2、将四个所述第一基墩2上设置的杆塔原基础1通过梁5围成井字梁结构并配筋；
如图2和图3所示，一种井字梁加固方式，利用植筋将4个杆塔原基础1通过梁5围成一个井字梁结构，井字梁配筋如图5所示。
S3、将步骤S2所述井字梁5的端头6做成T字形结构并配筋，将所述端头6放置在第二基墩7上；
将上述井字梁5的各端头6做成T字形，T字形端头6有两个翼缘8，翼缘8长700～1000mm，宽200～400mm，高300～500mm，其配筋如图6所示，每个翼缘视顶升设备大小进行选择。
上述T字形端头6放置于第二基墩7上，第二基墩7为阶梯型底板，每级高300～400mm，较上一级宽300～400mm，配筋如图3。端头6和第二基墩7分离，中间有50～100mm的空隙。
S4、在所述第二基墩7下铺设混凝土垫层9，完成基墩加固；
上述阶梯型基墩7下方铺设垫层9，垫层为100mm厚的C15混凝土，垫层比基墩7长和宽均长200～300mm。上述基础未注明均采用C30混凝土。
S5、在所述端头6下部设置支点，在所述端头6的翼缘8下方设置千斤顶，通过在翼缘8和支点之间添加顶升设备来调节高度。
将井字形横梁的端部设计为T形，同时在梁头下部设置支点。当基础发生不均匀沉降后，通过在T形梁头的翼缘和支点之间添加顶升设备来进行调节。调节高度不受限制，根据需要可随时调节。
实施例1
S1、首先对陷空区所在地的天然地基土进行加固，在四个第一基墩围成的正方形区域内设置第二旋喷桩进行加固，在正方形区域外设置第一旋喷桩进行加固，完成地基加固；
S2、将四个第一基墩上设置的杆塔原基础通过梁围成井字梁结构并配筋；
S3、将上述井字梁的各端头做成T字形，T字形端头有两个翼缘，翼缘长800mm，宽300mm，高400mm，上述T字形端头放置于第二基墩上，第二基墩为阶梯型底板，每级高300mm，较上一级宽300mm，端头和基墩分离，中间有50mm的空隙。
S4、在所述第二基墩下铺设100mm厚的C15混凝土垫层，垫层比基墩长和宽均长200mm，完成基墩加固；
S5、在所述端头下部设置支点，在所述端头的翼缘下方设置千斤顶，通过在翼缘和支点之间添加顶升设备来调节高度。以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在四个第一基墩(2)围成的正方形区域内设置第二旋喷桩(4)进行加固，在所述正方形区域外设置第一旋喷桩(3)进行加固，完成地基加固，所述第一旋喷桩(3)和第二旋喷桩(4)等间距排布，所述第二旋喷桩(4)设置在地下；
S2、将四个所述第一基墩(2)上设置的杆塔原基础(1)通过若干根梁围成井字梁结构并配筋；
S3、将步骤S2所述井字梁(5)的端头(6)做成T字形结构并配筋，井字梁(5)有8个端头(6)，且相邻所述端头(6)之间不连接，将所述端头(6)放置在第二基墩(7)上，所述端头(6)和第二基墩(7)分离，中间设置50～100mm的空隙，所述第二基墩(7)为阶梯型底板，每级高300～400mm，较上一级宽300～400mm，端头(6)设置有两个翼缘(8)；
S4、在所述第二基墩(7)下铺设混凝土垫层(9)，完成基墩加固，所述垫层(9)比第二基墩(7)的长和宽均长200～300mm；
S5、在所述端头(6)下部设置支点，在所述端头(6)的翼缘(8)下方设置千斤顶，通过在翼缘(8)和支点之间添加顶升设备来调节高度。
2.根据权利要求1所述的一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，其特征在于，步骤S2中，所述井字梁(5)和第一基墩(2)通过植筋进行刚性连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，其特征在于：步骤S3中，每个所述翼缘(8)长700～1000mm，宽200～400mm，高300～500mm。
4.根据权利要求1所述的一种利用井字梁加固杆塔基础加固松散土质下陷空区方法，其特征在于：步骤S4中，所述垫层(9)为100mm厚的C15混凝土。
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